Solarthermische Kraftwerke für die Stromsysteme in der MENA-Region – Kraftwerksanalyse und Integration in die Strommärkte im Rahmen von MENA CSP

Solarthermische Kraftwerke (CSP) stellen eine hervorragende Option dar, in einstrahlungsreichen Ländern erneuerbaren Strom unter dem Einsatz von thermischen Speichern flexibel zu produzieren. CSP kann in diesen Ländern eine weitere wichtige Säule neben Photovoltaik und Windkraftanlagen einnehmen. Das Fraunhofer ISE unterstützt in diesem Projekt eine Initiative der Weltbank, die zum Ziel hat Wissen und Innovationen für CSP in der MENA Region zu fördern.

Das Projekt zielt darauf ab, durch die Schaffung einer breiteren Wissensbasis und Überwindung von Markteintrittsbarrieren den Bau von weiteren CSP-Kraftwerken in der Region zu erleichtern. Das Fraunhofer ISE bringt seine langjährige Erfahrung im Bereich von CSP-Kraftwerken sowie Markt- und Systemanalysen in das Projekt ein.

Die Forscher des Fraunhofer ISE untersuchen dabei folgende Aspekte:

1. Analyse von lokalen Bedingungen für CSP-Kraftwerke: Hierzu gehören die Analyse von Strahlungsbedingungen, Kraftwerksinvestitionen, Kraftwerksbetrieb sowie Machbarkeit an verschiedenen Standorten. Das Fraunhofer ISE setzt innerhalb dieser Analyse sein umfangreiches CSP-Modellierungstool ColSimCSP zur Kraftwerks- und Betriebsanalyse ein. Insbesondere werden auch CSP/PV-Hybridkraftwerke im Detail untersucht. Das Fraunhofer ISE begleitet auch den Aufbau von Wetterstationen und die Messkampagnen im Libanon und in Tunesien. Die Daten für  Libanon sind öffentlich zugänglich.
2. Integration von CSP-Kraftwerken in die Stromsysteme: Die Integration in die Strommärkte spielt eine wichtige Rolle zur Analyse der Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit der CSP-Anlagen. Fragestellungen wie z.B. welche Rolle übernehmen CSP-Kraftwerke im jeweiligen Stromsystem, wie sehen Betriebsstrategien aus oder an welchem Netzknotenpunkt sind CSP-Kraftwerke sinnvollerweise zu planen, werden unter Anwendung des Energiesystemmodells ENTIGRIS (www.entigris.org) beantwortet.
   
3. Analyse des möglichen Einsatzes von konzentrierenden solarthermischen Kollektoren (CSH/SHIP) zur Bereitstellung von Prozesswärme. In Prefeasibility-Studien wurden konkrete Anwendungsfälle in Palästina und Tunesien bezüglich Technologiewahl, Lastprofil, Ertrag und Wirtschaftlichkeit untersucht.
4. Wissensbildung und Innovation von lokalen Stakeholdern: Zur erfolgreichen Marktintegration von CSP gehört eine umfangreiche Auseinandersetzung mit den technischen und ökonomischen Bedingungen für CSP-Kraftwerke. Wissensbildung und eigene Innovationen sowie Partizipation von lokalen Stakeholdern ist ein wichtiger Schlüssel für erfolgreiche CSP-Projekte sowie eine erfolgreiche Systemintegration. Zusätzlich wird angestrebt, dass lokale Industrien und Arbeitskräfte vom CSP-Ausbau profitieren. Diese Faktoren untersucht das Fraunhofer ISE und unterstützt die lokalen Stakeholder bei der Umsetzung.

Im Projekt analysierte das Fraunhofer ISE bereits in detaillierten Analysen solarthermische Kraftwerke und die dazugehörigen Stromsysteme in Tunesien, Jordanien, Libyen, Libanon und Marokko. Das Programm »MENA CSP KIP« (Middle East and North Africa Concentrating Solar Power Knowledge and Innovation Program) wurde Ende 2016 von der Weltbank mit Unterstützung des Climate Investment Funds (CIF) ins Leben gerufen und lief bis Juni 2020.